Кабель ПвБПг 6 кВ

Кабель силовой с изоляцией из сшитого полиэтилена ПвБПг 6 кВ: конструкция, характеристики и область применения

Кабель силовой марки ПвБПг на напряжение 6 кВ представляет собой современное электротехническое изделие, предназначенное для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, долговечность и безопасность эксплуатации в широком диапазоне условий. Расшифровка маркировки по ГОСТ 31996-2012 и ТУ 16.К71-335-2004 следующая: П – изоляция из силанольносшитого полиэтилена, в – оболочка из поливинилхлоридного пластиката, Б – броня из двух стальных оцинкованных лент, П – наружный покров (защитный шланг) из полиэтилена, г – «голый», без наружного защитного покрова поверх брони (в данной марке «г» указывает на отсутствие подушки под броней). Кабель рассчитан на номинальное переменное напряжение 6/10 кВ частотой 50 Гц.

Конструктивные элементы кабеля ПвБПг 6 кВ

Конструкция кабеля является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию. Основные компоненты, начиная от центра:

• Токопроводящая жила: Выполняется из медной или алюминиевой проволоки, круглой или секторной (сегментной) формы. Секторная форма позволяет оптимизировать заполнение внутреннего пространства кабеля, уменьшая его общий диаметр и вес. Жилы могут быть однопроволочными (для малых сечений) или многопроволочными, соответствующие классам гибкости 1 или 2 по ГОСТ 22483.
• Экран по жиле (полупроводящий экран): Наносится поверх токопроводящей жилы в виде экструдированного слоя из полупроводящего сшитого полиэтилена или полупроводящей ленты. Его основная задача – выравнивание электрического поля и устранение микроскопических воздушных включений на границе с изоляцией, что предотвращает возникновение частичных разрядов.
• Изоляция: Выполняется из силанольносшитого полиэтилена (Пв). Этот материал, подвергнутый процессу поперечной сшивки молекул, обладает превосходными диэлектрическими и механическими свойствами по сравнению с термопластичным полиэтиленом. Он сохраняет стабильность при высоких температурах (до 90°С в длительном режиме и до 250°С в режиме короткого замыкания), обладает высокой стойкостью к трекингу и растрескиванию.
• Экран по изоляции (полупроводящий экран): Наносится поверх изоляции. Аналогичен экрану по жиле и служит для симметрирования электрического поля. Вместе с экраном по жиле образует коаксиальную систему, ограничивающую электрическое поле внутри изоляции.
• Поясная изоляция: Выполняется в виде обмотки из полупроводящих или медных лент, либо экструдированного полупроводящего слоя. Объединяет экраны отдельных жил в общую систему.
• Заполнитель: Пространство между скрученными изолированными жилами заполняется жгутами из поливинилхлоридного пластиката или невулканизированной резиновой смесью для придания кабелю круглой формы и механической стабильности.
• Разделительный слой: В виде обмотки из полиэтилентерефталатной (ПЭТ) или крепированной бумажной ленты, накладываемой поверх скрутки. Защищает внутренние элементы от повреждения броней.
• Броня: Выполняется из двух оцинкованных стальных лент, наложенных с зазором так, чтобы верхняя лента перекрывала зазор нижней. Обеспечивает механическую защиту от сдавливания, растяжения, грызунов и случайных повреждений при прокладке и эксплуатации.
• Наружная оболочка: Изготавливается из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Защищает броню от коррозии, выполняет функцию изоляции брони от земли, обеспечивает стойкость к атмосферным воздействиям, ультрафиолету, агрессивным средам и распространению пламени. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические и эксплуатационные характеристики

Кабель ПвБПг 6 кВ соответствует строгим требованиям нормативных документов. Его ключевые параметры представлены в таблицах ниже.

Таблица 1. Условия эксплуатации и основные электрические параметры

Параметр	Значение / Описание
Номинальное напряжение U0/U, кВ	6/10
Максимально допустимая длительная температура жилы	+90°C
Максимальная температура жилы при КЗ (длительность до 5 с)	+250°C
Минимальная температура прокладки без предварительного подогрева	-15°C
Минимальный радиус изгиба при прокладке	15 наружных диаметров кабеля
Строительная длина	Не менее 200 м (для сечений до 50 мм²), не менее 150 м (для сечений 70 мм² и более)
Срок службы	Не менее 30 лет
Испытательное переменное напряжение промышленной частоты, 10 мин.	15 кВ (для кабелей на U0/U = 6/10 кВ)

Таблица 2. Популярные сечения и массогабаритные показатели (пример для 3-жильного кабеля с алюминиевыми жилами)

Сечение жил, мм²	Наружный диаметр, мм (приблизительно)	Масса 1 км кабеля, кг (приблизительно)	Допустимый длительный ток в земле, А*
3×50	45-50	3500-4000	175
3×70	50-55	4300-4800	210
3×95	55-60	5200-5800	255
3×120	60-65	6000-6700	295
3×150	65-70	7100-7900	340

• Значения тока приведены для ориентировки. Точный расчет допустимого тока нагрузки должен производиться согласно ПУЭ гл. 1.3 с учетом конкретных условий прокладки (температура грунта, удельное тепловое сопротивление, наличие других кабелей в траншее и т.д.).

Область применения и способы прокладки

Кабель ПвБПг 6 кВ предназначен для прокладки в земле (траншеях) с низкой и средней коррозионной активностью, в том числе в грунтах с наличием блуждающих токов, а также в кабельных каналах, туннелях, шахтах, коллекторах и по эстакадам. Благодаря броне и наружной оболочке из ПВХ, кабель устойчив к механическим воздействиям, поэтому может применяться в местах с риском повреждений, в том числе на территории промышленных предприятий, в городских электросетях, для питания крупных объектов (насосных станций, трансформаторных подстанций, производственных цехов).

Запрещается прокладка данного кабеля по воздуху (по опорам) без дополнительной защиты от солнечного излучения, так как ПВХ оболочка подвержена разрушению под длительным воздействием ультрафиолета. Для воздушных линий следует применять кабели с защитным покровом из светостабилизированного полиэтилена (маркировка «сШп»).

Преимущества и недостатки по сравнению с кабелями с бумажной изоляцией (например, СБл)

• Преимущества:
  • Более высокая допустимая температура жилы: +90°C против +70-80°C для кабелей с бумажно-масляной изоляцией, что позволяет пропускать больший ток по тому же сечению.
  • Отсутствие риска стекания пропиточного состава: Не требует специальных ограничений по разности уровней при прокладке, в отличие от кабелей с вязкой пропиткой.
  • Высокая стойкость к увлажнению: Сшитый полиэтилен негигроскопичен, что упрощает монтаж и эксплуатацию, особенно в условиях высокой влажности.
  • Меньший вес и наружный диаметр при аналогичных электрических параметрах, что облегчает транспортировку и монтаж.
  • Большая строительная длина позволяет уменьшить количество муфт на трассе.
  • Простота монтажа и оконцевания: Технология монтажа муфт и концевых заделок для СПЭ изоляции менее трудоемка.
• Недостатки:
  • Чувствительность к точечным механическим воздействиям: При монтаже необходимо избегать ударов и защемлений, которые могут повредить изоляцию.
  • Более высокая стоимость по сравнению с кабелями на базовое напряжение с алюминиевыми жилами и бумажной изоляцией.
  • Требовательность к качеству монтажа соединительных муфт: Необходима абсолютная чистота и соблюдение технологии, так как в местах соединения возможно возникновение частичных разрядов.

Особенности монтажа и эксплуатации

При работе с кабелем ПвБПг 6 кВ необходимо строго соблюдать правила технической эксплуатации и техники безопасности.

• Прокладка: Перед прокладкой необходимо проверить целостность оболочки. Радиус изгиба должен быть не менее 15 наружных диаметров кабеля. При прокладке в земле глубина траншеи должна быть не менее 0,7 м, а под проезжей частью – не менее 1 м. Кабель укладывается на подушку из просеянного грунта или песка и засыпается таким же материалом с укладкой сигнальной ленты.
• Соединение и оконцевание: Для соединения отрезков кабеля и подключения к оборудованию используются специальные кабельные муфты (соединительные, стопорные, концевые) для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена на 6-10 кВ. Монтаж должен производиться квалифицированным персоналом с использованием профессионального инструмента и термоусаживаемых или холодноусаживаемых комплектов.
• Испытания: После монтажа кабельная линия должна подвергаться высоковольтным испытаниям повышенным напряжением постоянного тока (рекомендуемое значение для кабелей 6/10 кВ – 2.5U₀ или 15 кВ в течение 5-15 минут) для проверки состояния изоляции и качества монтажа муфт.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем ключевое отличие кабеля ПвБПг от ПвБбШп?

Основное отличие заключается в конструкции брони и наружного покрова. У ПвБПг броня из стальных лент защищена ПВХ оболочкой (шлангом). У ПвБбШп броня из стальных оцинкованных проволок или лент, а наружный покров выполнен в виде выпрессованного защитного шланга (Шп) из полиэтилена. Кабель ПвБбШп часто применяется для прокладки в грунтах с высокой коррозионной активностью и для переходов через водоемы, так как полиэтиленовый шланг обладает более высокой стойкостью к влаге и химикатам, чем ПВХ.

Можно ли использовать кабель ПвБПг для прокладки в воде?

Нет, для постоянной прокладки непосредственно в воде (реки, озера, болота) кабель ПвБПг не предназначен. Для таких условий требуются кабели со специальной гидроизоляцией (алюмополимерная лента, свинцовая оболочка) и броней из круглых проволок, например, ПвП2г или зарубежные аналоги.

Как правильно выбрать сечение жил кабеля ПвБПг 6 кВ?

Выбор сечения производится по двум основным критериям: по допустимому длительному току нагрузки (нагреву) и по экономической плотности тока. Расчет ведется согласно главам 1.3 и 1.4 Правил устройства электроустановок (ПУЭ). Обязательно учитываются способ прокладки (в земле, в воздухе), температура окружающей среды, количество работающих параллельных кабелей в одной траншее. Для ответственных объектов выполняется также проверка на термическую стойкость к токам короткого замыкания и потери напряжения.

Требуется ли дополнительная защита кабеля при прокладке в земле?

Да. Помимо стандартной защиты броней, при высоком риске механических повреждений (например, в зонах проведения земляных работ) рекомендуется укладка кабеля в асбоцементных лотках, пластиковых или керамических трубах. Обязательна укладка сигнальной ленты с надписью «Осторожно кабель!» на глубине 0,25-0,3 м от поверхности земли.

Какой срок службы у данного кабеля и от чего он зависит?

Гарантированный производителем срок службы составляет не менее 30 лет. Фактический ресурс зависит от условий эксплуатации: соблюдения температурных режимов, отсутствия перегрузок, коррозионной активности среды, механических воздействий, качества монтажа и регулярности проведения профилактических испытаний высоким напряжением для выявления стареющей изоляции.

Чем отличается изоляция «Пв» от «ПвП»?

В маркировке по ГОСТ 31996-2012 «Пв» обозначает изоляцию из силанольносшитого полиэтилена. «ПвП» — это устаревшее обозначение, которое ранее использовалось в некоторых ТУ. В современных стандартизированных марках используется обозначение «Пв». Фактически, это один и тот же материал.

Как маркируются жилы кабеля ПвБПг?

Изолированные жилы трехжильных кабелей на напряжение 6 кВ маркируются цифрами 1, 2, 3 или наносятся тисненая цифровая маркировка. Допускается цветовая маркировка в соответствии со стандартом: жила 1 – желтый цвет, жила 2 – зеленый, жила 3 – красный. На наружной оболочке через каждые метр-полтора наносится маркировка с указанием завода-изготовителя, года выпуска, марки кабеля, сечения и напряжения.